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I. VITAMINAS LIPOSOLUBLES A. VITAMINA A 1. Características químicas Con el término de vitamina A se agrupa un conjunto de productos derivados de la b-ionona que poseen la ac- tividad biológica propia del trans-retinol o tienen una es- tructura estrechamente relacionada (fig. 59-1). El trans- retinol se considera, por lo tanto, el producto prototipo y recibe el nombre de vitamina A1; es la forma más esta- ble y más abundante en la naturaleza. Análogos impor- tantes por su valor comercial son los ésteres del trans-re- tinol, denominados retinilésteres (fosfato, palmitato y acetato). La forma con un grupo carboxilo terminal se de- nomina ácido retinoico del que derivan productos con ac- tividad biológica muy especial. 59 Vitaminas liposolubles e hidro J. Flórez a-Tocoferol b-Caroteno HO O 3' 7' 11 R Retinol Retinal Ácido retinoic Fig. 59-1. Estructura de El ácido retinoico comparte algunas, pero no todas las acciones del retinol, ya que no es capaz de recuperar la función visual o reproductora de algunas especies en las que el retinol resulta eficaz. En cambio, muestra gran actividad para controlar la diferenciación y el manteni- miento del tejido epitelial. Como ácido holo-trans-reti- noico o tretinoína, parece que es la forma activa de la vi- tamina A en todos los tejidos, a excepción de la retina, siendo de 10 a 100 veces más activo que el retinol. La iso- tretinoína, que es el isómero 13-cis del ácido retinoico, es igualmente potente, pero menos tóxico. El etretina- to es un profármaco, éster etílico de la acitretina, en el que el anillo se ha vuelto aromático. A su vez, este ani- llo puede volverse doble, originando así la tercera gene- ración llamada arotinoides: temaroteno (inactivo), ada- paleno y tazaroteno. El 3-deshidrorretinol es un producto natural con plena actividad biológica, que recibe el nombre de vitamina A2, pero el isómero más interesante e importante es el 11- 991 solubles O II II O 3 Fitonadiona (K1, filoquinona) 11-Cis-retinaldehído ' CH3 R –CH2OH –CHO o –COOH CHO vitaminas liposolubles. 992 Farmacología humana cis-retinaldehído, que es el cromóforo de los pigmentos visuales rodopsina y yodopsina. La vitamina A también puede estar presente en forma de carotenoide, que es una forma provitamínica. Unos 50 carotenoides muestran actividad biológica. La provita- mina A más activa y más importante cuantitativamente es el trans-b-caroteno. El retinol y sus ésteres son aceites insolubles en agua y alcohol, pero fácilmente miscibles en solventes orgáni- cos. Expuestos al aire y con luz son muy sensibles a la oxi- dación, mientras que en la oscuridad y en atmósfera de nitrógeno permanecen estables durante mucho tiempo. Los ésteres comerciales (palmitato y acetato) tienen ma- yor estabilidad y solubilidad, pero si existe humedad, ca- lor y oxígeno, van perdiendo su actividad. Fuentes naturales de vitamina A son muchos de los productos de granja: leche, queso, mantequilla, helado y huevos; abunda en ciertos órganos de los animales (hí- gado, riñón y corazón) y en algunos peces (atún, sardina y arenque). Es particularmente abundante en los aceites obtenidos de algunos peces marinos (bacalao y tiburón) y mamíferos marinos (oso polar). Los carotenoides se encuentran en determinadas ver- duras de hoja verde (p. ej., espinacas), zanahorias, frutas (papaya y naranja); los cereales, en cambio, apenas los contienen. Debe tenerse en cuenta que se puede perder la activi- dad de la vitamina A y de los carotenoides en el proceso de almacenamiento, preparación y procesamiento de los alimentos, y que el contenido en los órganos de animales varía mucho en función de su alimentación. 2. Funciones bioquímicas Además de desempeñar un papel esencial en la retina, la vitamina A interviene en el crecimiento y diferencia- ción del tejido epitelial y de otros tejidos, como el hueso, en la reproducción y el desarrollo del embrión. Promueve la función inmunitaria y parece que protege frente al de- sarrollo de ciertos tumores, de ahí el interés que ha des- pertado el uso de los retinoides en la profilaxis del cán- cer y de ciertos estados premalignos (v. cap. 62, IV, 3). Por sus acciones en la piel, los retinoides se emplean en enfermedades de la piel (v. cap. 75, II, B, 1.3 y IV). 2.1. Función en los fotorreceptores La visión en la oscuridad o con luz tenue requiere la existencia de una proteína pigmentaria denominada ro- dopsina, que se encuentra en los bastones de la retina. La rodopsina forma parte del conjunto de pigmentos visua- les, moléculas capaces de absorber la luz de una deter- minada longitud de onda. Constan de una apoproteína, la opsina, que se une al 11-cis-retinal. Son proteínas que forman parte de la estructura de la membrana: en los ver- tebrados residen en las membranas plasmáticas y en la membrana del disco del segmento externo de la célula fo- torreceptora (conos o bastones). En la especie humana existen cuatro pigmentos visuales: los tres que se en- cuentran en los conos y median la visión del color tienen máximos de absorción a 420 nm (azul), 530 nm (verde) y 560 nm (rojo); la rodopsina se encuentra sólo en los bas- tones y media la visión en la oscuridad, siendo su absor- ción máxima a 495 nm. Los cuatro pigmentos forman una única familia de proteínas homólogas codificadas por los correspondientes miembros de una familia de genes, de- rivados evolutivamente de un gen común. Pero la estructura y las características funcionales de la rodopsina la asemejan también al receptor b-adrenér- gico. En cuanto a la estructura, ambas proteínas se en- cuentran orientadas a través de la membrana, de forma que la molécula sobresale hacia dentro y hacia fuera; la molécula posee varios segmentos de naturaleza helicoi- dal y en su recorrido a través de la membrana se pliega varias veces con grupos de aminoácidos hidrófobos. Res- pecto a la función, así como el b-adrenoceptor está aso- ciado a la proteína G reguladora GTP-dependiente y al sistema adenililciclasa (v. cap. 3 y fig. 3-14), la rodopsina se encuentra asociada a dos proteínas: otra proteína G re- Superficie de la membrana discal Fotón Proteína G GTP GDP Proteína G* FDE FDE* 5'-GMP GMPc* 3Na+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Na+ Na+ R* Fig. 59-2. Modelo esquemático que muestra la acción de los componentes moleculares de la cascada de GMPc. La luz, ab- sorbida por el receptor rodopsina, inicia la respuesta; la rodop- sina activada (R*) dispara la cascada de GMPc, previa activa- ción de la proteína reguladora G o transducina, la cual activa la fosfodiesterasa (FDE). La hidrólisis de GMPc activada por la luz depleciona este segundo mensajero, lo que repercute en el cierre de canales de Na+ y Ca2+, y en la reducción del intercam- bio 3Na+-Ca2+. (Según Lamb TD, 1986; con autorización.) 59. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles 993 guladora GTP-dependiente, denominada transducina, y a la fosfodiesterasa (fig. 59-2). La rodopsina se forma en la oscuridad y es responsa- ble de la visión en dicha situación; se sintetiza a partir de la opsina y del 11-cis-retinaldehído; este último deriva del retinol que penetra en la célula, se oxida a trans-retinal y se isomeriza a 11-cis. Durante la oscuridad, la activación de los bastones requiere un flujo iónico caracterizado por la entrada de Na+ y de Ca2+ (corriente de oscuridad), ca- paz de despolarizar la célula. Este flujo requiere que los canales correspondientes permanezcan abiertos, lo cual se consigue mediante una concentración suficiente de GMPc en la membrana. La activación de la rodopsina por parte del fotón lu- mínico provoca la hidrólisis del GMPc. Para ello, la ro- dopsina fotolizada cambia su conformación y estimula la formación de GTP-transducina a partir de GTP en el com- plejo regulador; la subunidad a de la proteína G, jun- to con GTP, activa la fosfodiesterasa y ésta hidroliza al GMPc. La disminución de la presencia de GMPc en la membrana provoca el cierre de canales, la reducción de la corriente iónicay la disminución de Ca2+ intracelular, con la consiguiente hiperpolarización de la célula. El cambio de conformación de la rodopsina, a su vez, provoca una serie de transformaciones en su molécula (fig. 59-3): batorodopsina, lumirodopsina, metarodop- sina I y metarodopsina II, al tiempo que el cis-retinalde- hído se convierte en trans y se separa de la opsina, que puede ser reutilizada. 2.2. Crecimiento Es una de las propiedades más estudiadas en la actua- lidad, por cuanto puede repercutir sobre la regulación de los fenómenos de crecimiento y división celular (v. cap. 62, IV). La deficiencia de vitamina A provoca la que- ratinización de muchos epitelios y la atrofia de tejidos mu- cosecretores: tráquea, piel, córnea, glándula salival y tes- tículos; aparece una alteración en la diferenciación de las células caliciformes, que disminuyen en número y, por lo tanto, se reduce la secreción de la que son responsables. Aumenta, en cambio, la proliferación y el crecimiento de las células basales hasta sustituir al epitelio original, trans- formándolo en un epitelio queratinizado. Por otra parte, la deficiencia de vitamina A favorece la susceptibilidad a la carcinogénesis, apareciendo hiper- plasia epitelial, leucoplaquias y tumores, mientras que la administración de diversos retinoides reduce la inciden- cia de la carcinogénesis experimental, impide la aparición del cáncer epitelial en varios tejidos y retrasa la maligni- zación de lesiones preneoplásicas. Estos datos indican que los retinoides pueden tener una potente acción sobre los fenómenos de crecimiento y diferenciación celulares. Ciertamente, no se comportan como antimetabolitos ni tienen actividad antimitótica. Más bien, estas acciones se deben a la influencia que el ácido retinoico ejerce sobre los receptores nucleares, au- ténticos factores de transcripción que regulan la activi- dad de diversos genes. Se conocen varios receptores del ácido retinoico (RAR), tres de cuyos genes (a, b y g) están localizados en los cromosomas 17, 3 y 12, respecti- vamente. Pertenecen a la superfamilia de receptores nu- cleares (v. cap. 3, V) y concretamente a la clase II carac- terizada por la dimerización que sufren con el receptor RXR (un receptor del ácido 9-cis-retinoico) y la fijación a secuencias repetidas de ADN. Es posible que el retinol, para ser activo a estos nive- les, tenga que oxidarse previamente en ácido retinoico. Los retinoides pueden ejercer su influencia sobre la ex- presión de receptores de hormonas y de factores de cre- cimiento, influyendo así en el crecimiento, diferenciación y funciones de las células diana, tanto de modo directo como indirecto. 3. Actividad de productos sintéticos La actividad antiproliferativa y diferenciadora de los retinoides se aprecia tanto en la vitamina A propiamente dicha como en el ácido retinoico, pero las dosis requeri- das para utilizarlas en clínica son tan altas que cursarían con toxicidad. En cambio, los derivados del ácido reti- noico isotretinoína, tretinoína, etretinato y su metabolito activo, el acitretino, muestran un índice terapéutico más favorable, lo que permite utilizarlos en varios cuadros dermatológicos en los que modifican la capacidad de ex- presión celular. La isotretinoína reduce el tamaño celular de la glán- dula sebácea, aumenta la diferenciación de las células fo- liculares pilosebáceas, altera los patrones de queratini- zación, reduce la producción de sebo y, por consiguiente, reduce el crecimiento del Propionibacterium acnes en el folículo, no por una acción antibacteriana directa, sino por alterar las condiciones en que dichos gérmenes pueden desarrollarse. Muestra también cierta actividad antiin- RODOPSINA Batorrodopsina Lumirrodopsina Metarrodopsina I Metarrodopsina II Trans-retinal 11-Cis-retinal OPSINA Retinol Fig. 59-3. Ciclo visual del metabolismo de la vitamina A y for- mación de fotopigmentos en la retina. 994 Farmacología humana flamatoria, quizá por una inhibición de la liberación de enzimas lisosómicas y de la producción de superóxidos por parte de los leucocitos polimorfonucleares. El etretinato inhibe la proliferación y la queratiniza- ción de tejidos epiteliales, por lo que resulta útil en alte- raciones dérmicas hiperqueratósicas, como es el caso de la psoriasis. En la piel psoriásica aumenta la síntesis de queratohialina y hace reaparecer el estrato córneo; inhibe la ornitín-descarboxilasa y reduce los niveles de poliami- nas previamente aumentados. Tiene acciones antiinfla- matorias e inmunomoduladoras, inhibe la motilidad y la migración de neutrófilos y eosinófilos a la epidermis, lo que reduce la citotoxicidad de los polimorfonucleares. Parece que estimula, en cambio, la citotoxicidad de los linfocitos T asesinos y suprime la respuesta mitógena de los linfocitos. 4. Características farmacocinéticas 4.1. Vitamina A Tanto la vitamina A asociada a tejidos animales como los carotenoides de verduras y frutas son liberados de las proteínas mediante la acción de la pepsina y de enzimas proteolíticas. Merced a la acción indispensable de los áci- dos biliares, los carotenoides y el retiniléster se asocian a otros elementos lipídicos y se absorben como micelas que se incorporan a los quilomicrones. En su mayor parte, el retinol de la dieta se esterifica en forma de palmitato. La absorción es del 80 % y el resto se elimina en las heces. Los quilomicrones liberan el retinol esterificado en el hí- gado, donde se forma el depósito a partir del cual será liberado a los tejidos. El hígado libera el retinol en su forma trans, asociado a una proteína específica: la proteína fijadora de retinol (RBP), cuyo peso molecular es 21.000 y posee un sitio único para fijar a la vitamina. En el plasma humano se forma un complejo entre la RBP y la prealbúmina por- tadora de tiroxina. Esta asociación puede servir para re- ducir la filtración en el glomérulo renal y para disminuir la metabolización de la RBP en el riñón. El ácido reti- noico, en cambio, no está asociado a la RBP sino a la al- búmina del plasma. El complejo retinol-RBP (holo-RBP) penetra en las células merced al reconocimiento previo de la molécula de RBP por parte de receptores específicos de membrana. Una vez en la célula, el complejo se disocia y el retinol es fijado rápidamente a otras proteínas celulares (CRBP) que lo protegen de la oxidación y lo transportan al sitio de acción intracelular. E1 ácido retinoico se fija a pro- teínas intracelulares que son sus receptores RAR. Muchos carotenoides son hidrolizados en la mucosa in- testinal por la b-caroteno-dioxigenasa y transformados en retinaldehído, pero otra parte es absorbida como tal e in- corporada a los quilomicrones; los carotenoides pueden depositarse en tejidos (p. ej., el adiposo) o pasar al hí- gado, donde serán divididos por la b-caroteno-dioxige- nasa: una molécula de b-caroteno origina dos de retinal- dehído. El retinaldehído es reducido a retinol y posteriormente esterificado a un retiniléster; a su vez, éste puede ser hi- drolizado y pasar a retinol. El retinol puede ser fosfori- lado; el retinilfosfato puede interactuar con GDP-manosa para dar retinilfosfomanosa, análogo de la dolicilfosfo- manosa, que se comporta como transferidor de azúcares a las glucoproteínas; la retinilfosfomanosa puede cumplir una función similar. El retinol puede sufrir b-glucuroni- dación y ser eliminado en la bilis; el retinaldehído se puede oxidar irreversiblemente en ácido retinoico y pro- ductos sucesivos que son eliminados por diversas vías. En conjunto, entre el 30 y el 60 % de una dosis de vitami- na A se elimina en el transcurso de una semana; el resto se almacena en el organismo. 4.2. Productos sintéticos El ácido retinoico se absorbe por vía oral; es metabo- lizado en el hígado, donde se oxida y conjuga con el ácido glucurónico y la taurina. Produce autoinducción enzimá- tica. El etretinato se absorbe por vía oral, con una biodis- ponibilidad del 40 % y un tmáx de 2,5 a 6 horas. Se une a la albúmina plasmática en el 98 % y se metaboliza en pro-ductos activos entre los que destaca el acitretino. Su dis- tribución sigue un modelo tricompartimental, con un compartimiento profundo en que la semivida de elimi- nación puede alcanzar los 80-100 días e incluso más. En cambio, el acitretino no se acumula, sino que se elimina con rapidez, con una semivida de 50-60 horas. La isotretinoína se absorbe por vía oral con un tmáx de 2-4 horas y se fija abundantemente a la albúmina plas- mática. Su semivida es de 10-20 horas y no se produce acumulación con dosis repetidas. Se metaboliza princi- palmente en 4-oxoisotretinoína. 5. Reacciones adversas. Intoxicación La hipervitaminosis aguda se puede producir por una o pocas dosis muy elevadas de vitamina A por encima de 200.000 o 300.000 UI en niños, tomadas en poco espacio de tiempo. Se manifiesta en forma de irritabilidad o de somnolencia, cefalea, vómitos, incoordinación, debili- dad muscular, diplopía, descamación de la piel y abulta- miento de fontanelas por hidrocefalia temporal en recién nacidos. La intoxicación crónica se debe a la administración frecuente (casi siempre diaria) de dosis moderadas, 75-100.000 UI, durante varios meses. Aparecen sequedad y pigmentación de la piel, alopecia, anorexia, debilidad muscular, cefalea, hipercalcemia y engrosamiento del hueso, hepatomegalia, rigidez y dolor de huesos y articu- laciones, diplopía, prurito, hemorragias labiales y gin- givales; puede ocasionar alteraciones psiquiátricas en 59. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles 995 forma de depresión o de esquizofrenia. En animales puede producir teratogénesis con dosis altas. La tretinoína puede producir leucocitosis y frecuen- tes alteraciones dérmicas, así como el «síndrome del ácido retinoico»: fiebre, distrés respiratorio, infiltrado pulmonar, efusión pericárdica/pleural e insuficiencia cardíaca; debe ser tratado con glucocorticoides. Es muy teratógena. El etretinato provoca varias reacciones adversas: se- quedad de labios (queilitis), boca y nariz, con epistaxis, caída del pelo, afinamiento o descamación de la piel, ex- foliación de palmas y plantas y distrofias de la uña; puede provocar un cuadro de seudotumor cerebral; más raras son las alteraciones hepáticas con aumento de enzimas. En animales es teratógena, por lo que está contraindicada en el embarazo y, dada su persistencia en el organismo, se recomienda evitar el embarazo durante 2 años después de interrumpida su administración. La isotretinoína puede ocasionar reacciones adversas en piel y mucosas parecidas a las del etretinato. Además, puede provocar cefalea, insomnio, aumento de triglicéri- dos y colesterol en varones, exacerbación de artritis y ar- tralgias en casos de acné quístico, hiperostosis esquelé- tica. Es también teratógena. 6. Aplicaciones terapéuticas La vitamina A se debe administrar en casos de defi- ciencia previsible por mala alimentación o por interfe- rencia en los mecanismos de absorción, antes indicados; 1 equivalente de retinol = 1 mg de retinol = 3,3 UI de vita- mina A. En adultos y niños mayores de 8 años, la dosis oral es de 1.900-3.000 equivalentes de retinol al día du- rante 1-2 semanas; si el déficit es grave, 30.000 equivalen- tes de retinol/día durante 3 días, seguidos de 15.000 equi- valentes de retinol/día durante 15 días, y 3.000-6.000 equivalentes/día durante 2 meses más. Por vía parente- ral, en niños menores de 8 años se administran 1.500-4.500 equivalentes/día durante 10 días; en adultos con déficit grave, 15.000-30.000 equivalentes/día durante 3 días, se- guidos de 15.000/día durante 2 semanas. Durante la primera edad, la lactancia y el embarazo se puede suplementar a base de 400-700 equivalentes/día. La tretinoína se emplea en la leucemia promielocítica aguda, a la dosis de 45 mg/m2/día (v. cap. 62, IV, 3). La isotretinoína se emplea en el acné conglobata y el acné vulgar, a la dosis de 0,5 mg/kg/día durante 4-5 me- ses; puede requerirse un segundo curso de tratamiento, pero en tal caso se debe dejar un intervalo de 2 meses. Se emplea también en otras alteraciones de la queratiniza- ción (ictiosis, queratosis palmar y plantar, enfermedad de Darier, eritroqueratoderma, queratoacantoma, derma- tólisis acantolítica, etc.) aunque suele ser necesaria una administración más prolongada. En la foliculitis por bac- terias gramnegativas se emplean dosis de 0,5-1 mg/kg/día durante 4-5 meses. En la hidradenitis supurativa y la mi- cosis fungoide, la eficacia es variable. El etretinato se emplea en ciertas formas graves de pso- riasis: pustular generalizada, pustular palmar y plantar, y eritrodérmica; la dosis es de 0,75-1 mg/kg/día, pero si el paciente es muy sensible hay que bajar la dosis a 0,3- 0,5 mg/kg/día. Hay que mantener el tratamiento hasta 2 semanas después de remitido el cuadro, sin pasar de un tiempo total de 16 semanas, pero si a las 4 semanas no se aprecia mejoría, se debe suspender. También es útil en otras formas de queratinización, antes señaladas, y a ve- ces en ciertas lesiones precancerosas (leucoplaquia oral, queratosis actínica y queratoacantoma) (v. cap. 62, IV, 3). Como coadyuvante puede ser útil en el carcinoma de cé- lulas basales y en tumores epiteliales de vejiga. El acitre- tino se emplea a la dosis de 30-50 mg/día. B. VITAMINA E 1. Características químicas La actividad propia de la vitamina E está asociada a 8 compuestos naturales presentes en las plantas, que se caracterizan por poseer un anillo cromano y una cadena lateral: en los tocoles, la cadena lateral es un fitol, y en los trienoles, la cadena lateral tiene, además, tres dobles enlaces en posiciones 3', 7' y 11'. El a-tocoferol es la forma más activa de la vitamina E y de él, la forma d es más activa que la l; existen ésteres con fines comerciales (fig. 59-1). 2. Acciones biológicas y mecanismo de acción Los signos de deficiencia de vitamina E en animales son muy numerosos y variados, afectando el tejido mus- cular, las gónadas (degeneración testicular), los vasos, la sangre (anemia), los ojos (cataratas y degeneración reti- niana), el sistema nervioso (nervios periféricos) y el hí- gado. Muchos de estos cuadros no son equiparables a los que ocurren en la especie humana. Las consecuencias de la deficiencia de vitamina E en la especie humana al pa- recer son: a) alteraciones en el prematuro con bajo peso (< 1.500 g), en forma de anemia hemolítica, trombocito- sis e hiperagregabilidad de plaquetas, hemorragia intra- ventricular, mayor susceptabilidad a la toxicidad por oxígeno (fibroplasia retrolental y displasia broncopul- monar) y b) en niños y adultos con malabsorción: dismi- nución de la semivida del hematíe, distrofia axonal y al- teraciones neuromusculares. La función más conocida del a-tocoferol es su ca- pacidad para actuar como sustancia antioxidante in vivo. Como tal, su principal función sería la de inhibir oxida- ciones iniciadas y mediadas por radicales libres, y muy particularmente las de ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) por ser los elementos más susceptibles a la au- tooxidación. Puesto que estos AGPI forman parte im- portante de los fosfolípidos de membrana, su oxidación en cadena significa un grave deterioro en las funciones de 996 Farmacología humana la membrana; por eso resulta significativa la abundante presencia de a-tocoferol en la membrana, donde se com- porta como un protector fisiológico. Pero no es el único protector, ya que las células disponen de otros mecanis- mos de defensa frente a la producción excesiva de radi- cales libres: las enzimas superóxido-dismutasa (SOD), catalasa, glutatión-peroxidasa (GSHP) y glutatión-re- ductasa, y moléculas más pequeñas, como el glutatión, el ácido ascórbico y el ácido úrico. El radical superóxido in- teractúa con iones hidrógeno para formar peróxido de hi- drógeno en presencia de SOD; el H2O2 puede ser inacti- vado por la GSHP, o bien formar radicales OH libres, muy reactivos a menos que sean controlados por a-toco- ferol; de no ser así, pueden iniciar la peroxidación de AGPI de la membrana. Muchas de las alteraciones que se observan en casosde deficiencia de vitamina E se pue- den explicar en términos de modificación estructural o funcional de membranas celulares, tanto la citoplas- mática como la mitocondrial; por ejemplo: a) las lesiones neuropatológicas responsables de la aparición de hipo- rreflexia, alteraciones de la marcha y de la propiocep- ción, retinopatía y oftalmoplejía; b) la anemia hemolítica del prematuro, y c) la anemia del adulto que padece mal- absorción y muestra hematíes cuya semivida está acor- tada a causa de mayor susceptibilidad al peróxido de hidrógeno. A su vez, la mayor actividad de radicales libres puede explicar la mayor producción de tromboxanos y la más rápida agregabilidad de las plaquetas. 3. Características farmacocinéticas La absorción digestiva del tocoferol es del 20-40 %; ocurre en el intestino delgado y requiere la existencia de ácidos grasos, sobre todo de cadena media, ácidos bilia- res y jugo pancreático. La preparación más absorbible es la emulsión miscible en agua de acetato de tocoferol, que se hidroliza en la mucosa. El tocoferol es transportado en las lipoproteínas del plasma y en los hematíes, a cuya membrana se asocia fuertemente. La vitamina se depo- sita sobre todo en el hígado, el tejido adiposo y el múscu- lo; dentro de las células se encuentra próxima a elemen- tos membranosos intracelulares. 4. Reacciones adversas Se necesitan dosis muy elevadas para producirlas. Pue- den interferir en la absorción de vitaminas A y K. La ad- ministración persistente de dosis altas llega a provocar náuseas, debilidad muscular, fatiga, cefalea y visión bo- rrosa en algunos pacientes, molestias gastrointestinales, creatinuria y reducción de la función gonadal. 5. Aplicaciones terapéuticas En enfermos con síndrome de malabsorción que cur- san con esteatorrea (resecciones gastrointestinales y en- fermedad celíaca) o con fibrosis quística, cirrosis hepá- tica u obstrucción biliar, es necesario administrar vita- mina E con fines profilácticos, evitándose así la distrofia axonal; la dosis es de 25-50 mg de a-tocoferol (37,5- 75 UI) al día. En prematuros de menos de 31 semanas y peso inferior a 1.500 g, se emplean dosis altas (100 mg/kg/día) por vía oral para reducir la incidencia o gravedad de la retinopa- tía y la fibroplasia retrolental provocadas por la exposición al oxígeno; más discutible es su acción protectora frente al síndrome de insuficiencia respiratoria del recién nacido. En la claudicación intermitente se ha apreciado cierta acción beneficiosa en conjunción con el ejercicio, a dosis de 400-600 mg/día, por causas no aclaradas; quizá se deba a cierta actividad antiagregante. También existen algu- nos datos positivos en el tratamiento de la enfermedad fibroquística de la mama. No ejerce efecto alguno en nin- guno de los muchos cuadros para los que se la ha reco- mendado: arteriosclerosis, cáncer, infertilidad, aborto, distrofia muscular, enfermedades cardiovasculares, que- maduras y porfiria, por lo que se debe ser muy crítico frente a la pretendida acción terapéutica como antioxi- dante, incluida su utilización en la enfermedad de Al- zheimer. C. VITAMINA K 1. Características químicas La vitamina K comprende el núcleo 2-metil-1,4-naf- toquinona (menadiona o vitamina K3) y todos sus de- rivados que poseen actividad antihemorrágica en ani- males alimentados con dieta carente de vitamina K. La filoquinona o fitonadiona es la vitamina Kl (2-metil-3-fi- til-1,4-naftoquinona, fig. 59-1), mientras que la vitami- na K2 o menaquinonas forma parte de una serie larga de derivados denominados multiprenilmenaquinonas, que poseen cadenas laterales complejas no saturadas; son pro- ducidas por las bacterias intestinales y absorbidas en el tubo digestivo. Los preparados clínicos pueden contener menadiona o fitonadiona, si bien las formas solubles de fitonadiona resultan más seguras por presentar menos no- cividad. En general, la mejor fuente de vitamina K la consti- tuyen las verduras de hoja verde (lechuga, espinaca, co- les de Bruselas o broccoli), en las que la vitamina resiste las diversas manipulaciones, incluida la cocción; hay tam- bién cantidades altas en la coliflor y el hígado de buey. 2. Funciones biológicas En el capítulo 46 se expone la acción fundamental de la vitamina K, indispensable para g-carboxilar los resi- duos glutamilo presentes en los precursores de los facto- res II, VII, IX y X de la coagulación; de ahí que el déficit de vitamina K provoque hipocoagulabilidad de la sangre 59. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles 997 y hemorragias. En el mismo epígrafe se explica el meca- nismo de la acción de los derivados cumarínicos que tie- nen acción antivitamina K. Además, la vitamina K g- carboxila otras proteínas: las proteínas C, S, Z, M y la os- teocalcina del hueso. La fitonadiona produce un efecto más rápido, potente y prolongado que los demás preparados; a diferencia de la menadiona, no hemoliza los hematíes en los enfer- mos deficitarios en glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa (G-6-PD). 3. Características farmacocinéticas La fitonadiona se absorbe casi por completo en el in- testino delgado, pero necesita los ácidos biliares para pa- sar a la linfa, incorporada a los quilomicrones. La fitona- diona se absorbe por un sistema de transporte activo, mientras que las menoquinonas lo hacen por difusión pa- siva. Las menoquinonas en parte son producidas por bac- terias intestinales y absorbidas en el intestino grueso. La menadiona y su forma hidrosoluble no requieren bilis para su absorción. Tras ser absorbidas, la mayoría de las formas de vitamina K se acumulan en el hígado; allí se metabolizan con gran rapidez, transformándose en me- tabolitos polares que se eliminan por bilis y orina. La me- nadiona se convierte en menadiol, que sufre procesos de conjugación con glucuronato y sulfato. El tratamiento con anticoagulantes orales produce un aumento de la forma fitonadiona-2,3-epóxido en el hígado (v. fig. 46-8). 4. Reacciones adversas Por vía oral las reacciones son raras. La fitonadiona por vía IV puede producir enrojecimiento de la cara, hi- perhidrosis, disnea, cianosis, fallo circulatorio periférico, shock e hipersensibilidad de carácter anafiláctico. En los recién nacidos, la vía parenteral puede aumentar la bili- rrubina, del plasma y provocar anemia hemolítica y he- moglobinuria pero estas reacciones son menos frecuen- tes que con los preparados hidrosolubles de menadiona y sólo aparecen muy rara vez si no se exceden las dosis recomendadas. La menadiona a dosis altas o muy prolongadas puede producir anemia hemolítica y lesión hepática, y otras re- acciones como las descritas para la fitonadiona. Además, produce hemólisis en pacientes cuyos hematíes carecen de G-6-PD y en el recién nacido. Es preferible no usarla si hay que dar dosis altas o durante un tiempo prolon- gado, así como en recién nacidos o en mujeres durante las últimas semanas del embarazo. 5. Aplicaciones terapéuticas La dieta proporciona generalmente la cantidad mí- nima diaria de vitamina K, que se ha establecido en 1-5 µg/kg en niños y 0,03 µg/kg en adultos. Disminuye la absorción exigida en situaciones de tratamiento antibió- tico prolongado, en la limpieza intestinal para cirugía de colon, en los síndromes de malabsorción (enfermedad ce- líaca, insuficiencia biliar o pancreática y fístula intestinal), en las diarreas del niño y más todavía si son tratados con antibióticos. En estos casos es preciso prevenir la defi- ciencia de vitamina K con una dosis diaria de 10 mg. El prematuro y el recién nacido pueden presentar dé- ficit de vitamina K en los primeros días, produciéndose hemorragias. Se recomienda el uso profiláctico de fito- nadiona a la dosis de 0,5-1 mg por vía parenteral inme- diatamente después del parto; si hay hemorragias del re- cién nacido, 1 ml. Puede ser necesario mantener la dosis en los primeros 5 meses, especialmente si tienen diarreas o son tratados con antibióticos. Cuando la hipoprotrombinemia se debe a una so- bredosificación por anticoagulantes cumarínicos, en ca- sos moderadosse administrará fitonadiona 2,5-10 mg en dosis única; si la hemorragia es grave, 20-40 mg. Pueden ser necesarias las transfusiones de sangre completa, plas- ma, o concentrados de los factores deficitarios. D. VITAMINA D Véase el capítulo 57. II. VITAMINAS HIDROSOLUBLES A. ÁCIDO ASCÓRBICO 1. Características químicas La vitamina C o ácido L-ascórbico es un azúcar ácido derivado del ácido gulónico, que se sintetiza a partir de la glucosa (fig. 59-4). Su principal característica es la de oxidarse en ácido deshidro-L-ascórbico para formar un sistema redox que puede ser la base de sus principales ac- ciones fisiológicas. La especie humana es una de las po- cas que carecen de capacidad para sintetizar el ácido as- córbico, por lo que necesita obtenerlo de la dieta; de lo contrario se desarrolla el escorbuto. Se encuentra abundantemente en frutas, verduras y ór- ganos animales, como el hígado y el riñón. Las plantas y ciertos animales lo sintetizan a partir de hexosas, pero la especie humana carece de la enzima que convierte la L-gu- lonolactona en 2-oxo-L-gulonolactona y ácido ascórbico. 2. Acciones biológicas y mecanismo de acción El ácido ascórbico desempeña un importante papel en muchas reacciones en las que interviene la incorporación del oxígeno desde el oxígeno molecular al sustrato. Puede actuar como cofactor clásico en el sitio activo de enzimas hidroxilantes o puede participar como elemento protec- tor en reacciones de hidroxilasas. 998 Farmacología humana Interviene en la síntesis de colágeno de dos maneras: a) favorece la hidroxilación de la prolina en hidroxipro- lina, lo que dota de estabilidad a la matriz extracelular, y la hidroxilación de la lisina en carnitina, necesaria para la glucosilación y la formación de puentes cruzados en las fibras de colágeno y b) interviene también en la síntesis de varias estructuras microsómicas y polisómicas, impli- cadas en la formación del colágeno reparador. Por estos motivos, la deficiencia de ácido ascórbico provoca graves O O O O O CH2OH I HOCH CH2OH I HOCH HO OH Ácido L-ascórbico Pirofosfato de tiamina Flavín-adenín-dinucleótido Ácido nicotínico Ácido deshidro- L-a N N N N N N N N NH2H3C H3C H3C CH2–N S CH3 CH2–CH2–O–P–O–P–OH O II O II I OH I OH O II O II I OH I OHO CH2–CHOH–CHOH–CHOH–CH2–O–P–O–P–O Riboflavina Riboflavina-monofosfato (FMN) COOH Nicotin Piridoxina N CH2OH I CH2OHHO H3C N Piridoxal CHO I CH2OHHO H3C II O Fig. 59-4. Estructura de alteraciones del colágeno de la piel, del conjuntivo vas- cular, de huesos y dientes, que son los tejidos y órganos más afectados en el escorbuto. Actúa también en otras importantes hidroxilaciones, como las de las etapas iniciales de la síntesis de hormonas esteroideas, el metabolismo de lípidos y el de muy diver- sos fármacos. Estas hidroxilasas suelen requerir cito- cromo P-450 y se encuentran a nivel microsómico y mi- tocondrial. O (FAD) Tiamín-alildisulfuro scórbico Biotina S (CH2)4–COOH HN NH O II N N NH2H3C CH2–N + S–CH2=CH–CH3 CH2–CH2OH CH3 I C=C CHO –CH2 O OH OH H H N N NN NH2 amida CONH2 N N N Piridoxamina Coenzima A CH2NH2 I CH2OHHO H3C b-Mercaptoetilamina NH–CH2–CH2–SH I C=O I CH2 I CH2 I NH I C=O I CHOH I H3C–C–CH3 I CH2 I O I HO–P=O I O I HO–P=O I O I CH2 Ácido pantoténico O OH N N II C O I PO23- NH2 vitaminas hidrosolubles. 59. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles 999 La síntesis de carnitina a partir de lisina y metionina se realiza mediante dos hidroxilasas que requieren Fe2+ y ácido ascórbico; la carnitina está involucrada en el trans- porte de ácidos grasos hasta las mitocondrias, donde se- rán oxidados. Interviene también en el metabolismo de la tirosina a dos niveles: a) en los procesos de oxidación (tirosina- hidroxilasa y dopamina-b-hidroxilasa: v. cap. 15) y b) en la metabolización de la tirosina por parte de la p-hidro- xifenilpirúvico-oxidasa. La acción reductora y quelante del ácido ascórbico ex- plica su interacción con algunos iones metálicos, con lo que facilita su movilización de los depósitos y su absor- ción en el intestino; esto explica quizá su acción en algu- nas anemias. Se comporta también como agente neutralizador de radicales libres derivados del oxígeno (hidroxilo, super- óxido, etc.). 3. Características farmacocinéticas Se absorbe en el tubo digestivo por un mecanismo de transporte Na+-dependiente; hasta cantidades de 180 mg (como las que suele haber en la dieta), la absorción es del 80-90 % en no fumadores y del 60-80 % en fumadores, pero con una ingesta de 1-12 g la absorción desciende al 50 y hasta el 16 %. La capacidad de absorción total es de unos 1.200 mg en 24 horas, lo que se consigue con dosis de unos 3 g. El depósito corporal es de unos 20 mg/kg, que corresponde a una ingesta normal diaria de 60 mg, pero puede aumentar al 25-30 % con cantidades ma- yores. Con niveles plasmáticos normales de 0,8-0,9 mg/dl, el ácido ascórbico filtrado por el riñón es reabsorbido en el túbulo; por encima de este umbral, el ácido ascórbico se elimina como tal o en forma de metabolitos: cuanto mayor sea la dosis, mayor será la proporción excretada como ácido ascórbico. Una pequeña parte se convierte en ácido oxálico, pero es inferior a lo que anteriormente se creía. También se elimina por heces la fracción de do- sis no absorbida. 4. Reacciones adversas Es bastante inocuo. A dosis muy altas puede irritar el tubo digestivo o el epitelio urinario por la acción acidifi- cante de la orina; las megadosis pueden provocar hemó- lisis en enfermos deficitarios en G-6-PD. Puede alterar los resultados de laboratorio en enfermos con glucosuria y dar falsos negativos en las hemorragias ocultas del car- cinoma de colon. 5. Aplicaciones terapéuticas Para impedir la aparición de escorbuto, basta una do- sis diaria de 50-l00 mg; se necesita algo más (70-120 mg/día) en el embarazo y la lactación (un zumo de naranja fresco contiene 0,5 mg/ml de ácido ascórbico). En situaciones extremas (traumatismos, quemaduras o intervenciones quirúrgicas) aumentan los requerimientos, siendo nece- saria una dosis de 150 mg/día. El ácido ascórbico no tiene utilidad profiláctica o cu- rativa alguna en el cáncer, en el asma o en la ateros- clerosis; tampoco mejora la capacidad para razonar o pensar. No evita la aparición de resfriados de naturaleza vírica, aunque la administración de 1-2 g/día durante va- rios meses puede reducir la gravedad de los síntomas. En algunos casos ha mostrado cierta capacidad para acele- rar la cicatrización de úlceras por decúbito, aunque lo me- jor es prevenir su aparición. Por consiguiente, no pare- cen justificados ninguno de los reclamos habituales para ingerir dosis altas de vitamina C. B. TIAMINA 1. Características químicas La tiamina (vitamina B1) es el factor cuya deficiencia provoca el beriberi. En su forma natural está formada por un núcleo pirimidínico y otro tiazol unidos por un puente metilénico (fig. 59-4), si bien en el organismo se encuen- tra en la forma de coenzima como pirofosfato de tiamina (cocarboxilasa). Son varias las formas comerciales; las más corrientes son el clorhidrato y el nitrato, pero se han obtenido otros análogos agonistas en los que el anillo tiazólico está abierto y contiene diversos radicales: bisbentiamina y benfotiamina (O-benzoil y S-benzoiltiamina-disulfuro, respectivamente), sulbutiamina (bisbutiamina: O-isobu- tiriltiamina-disulfuro), prosultiamina (tiamina-propil-di- sulfuro). Modificaciones diversas de la molécula originan anta- gonistas, entre los que destacan la oxitiamina y la piriti- amina, capaces de producir cuadros de deficiencia de tia- mina. Existen también abundantes factores naturales con capacidad tiaminásica que destruyen la tiamina y otros que la inactivan por mecanismos diversos. En la mayoría de los productos animales, el 95-98 % de la tiamina seencuentra en forma fosforilada, en su ma- yor parte como difosfato; en las plantas, en cambio, pre- domina la forma monofosforilada. Se encuentra abun- dantemente en la levadura seca de cerveza, la levadura seca de panadería, el hígado de cerdo, los granos y las se- millas de cereales, las legumbres secas y los frutos secos; su presencia en los granos no es homogénea, sino que se encuentra preferentemente en las capas más externas. 2. Funciones biológicas La principal función catalítica de la tiamina consiste en la activación de un carbonilo, seguida por la separación del enlace entre dos carbonos. 1000 Farmacología humana En los tejidos animales, el pirofosfato de tiamina o co- carboxilasa actúa como coenzima en las siguientes reac- ciones: a) Descarboxilación oxidativa de a-cetoácidos. Prin- cipalmente actúa sobre el ácido pirúvico cuya descarbo- xilación origina acetilcoenzima A que entra en el ciclo de Krebs, donde el acetato sufre la oxidación completa a CO2 y H2O. En realidad, la descarboxilación oxidativa se rea- liza por un complejo multienzimático de la membrana mitocondrial, denominado piruvato-deshidrogenasa; está compuesto por tres enzimas: la piruvato-descarboxilasa cuya coenzima es la tiamín-pirofosfato, la dihidrolipoil- transacetilasa asociada al ácido lipoico, y la dihidroli- poildeshidrogenasa asociada al flavín-adenín-dinucleó- tido y encargada de reoxidar el ácido lipoico. También interviene en la descarboxilación del ácido a-cetoglutárico para convertirse en succinil-CoA. Más re- cientemente se ha demostrado que tres a-cetoácidos ra- mificados, derivados de la desaminación de la leucina, la isoleucina y la valina, son también descarboxilados oxi- dativamente por un complejo multienzimático específico, análogo al del ácido pirúvico. b) Reacción transcetolasa. Se lleva a cabo en la vía metabólica de las pentosas (o hexosa-monofosfato), como vía derivada o alternativa de la oxidación de la glu- cosa. La tiamín-transcetolasa reacciona con los cetoazú- cares para romper el enlace entre C2 y C3, formar el pro- ducto intermedio tiamina-pirofosfato-glicolaldehído, el cual es transformado después al correspondiente alde- hído aceptor. c) La tiamina parece que está presente en ciertas ter- minaciones nerviosas, en grados diversos de fosfatación; el propio impulso nervioso libera tiamina, llegándose a pensar que puede formar parte integrante de los meca- nismos moduladores de transmisión nerviosa. Los en- fermos con encefalomielopatía necrosante subaguda (en- fermedad de Leigh) tienen deficiencia de tiamina-trifos- fato, pero no de difosfato. La deficiencia en tiamina produce beriberi en sus di- versas formas: «seca» o neurítica, «húmeda» o edematosa por afectación cardíaca, e infantil. En los países desarro- llados puede aparecer si la dieta es escasa o insuficien- temente enriquecida; un caso especial lo constituye la neuritis alcohólica que puede evolucionar hasta la ence- falopatía de Wernicke. Debe cuidarse en especial a ni- ños, ancianos y embarazadas. Las necesidades diarias os- cilan entre 0,5 y 1 mg por cada 1.000 calorías. 3. Características farmacocinéticas Se absorbe en el intestino delgado por un sistema de transporte activo para concentraciones menores de 2 µM y por difusión pasiva para concentraciones superiores; di- versas sustancias, incluido el alcohol, pueden inhibir el transporte activo. Se absorben con mayor rapidez los de- rivados más liposolubles, como las tiaminas alquil-disul- furo (prosultiamina, benfotiamina, etc.). La tiamina es fosforilada en la propia célula intestinal. El organismo tiene una capacidad limitada para almacenar tiamina. En principio se encuentra en todos los tejidos, alcanzándose las mayores concentraciones en hígado, corazón y riñón, donde se convierte en ésteres difosfato y trifosfato; toda tiamina en exceso se elimina con rapidez por la orina. Los fosfatos pueden ser hidrolizados por fosfatasas y la tia- mina se puede descomponer en sus componentes y sufrir numerosas transformaciones. 4. Reacciones adversas Las dosis habituales, incluso altas, son perfectamen- te toleradas; por vía parenteral se admiten hasta 100- 500 mg, teniendo en cuenta que la dosis recomendada es de 30 mg/día. 5. Aplicaciones terapéuticas Se emplea en la profilaxis y el tratamiento de la defi- ciencia de tiamina. Es preciso considerar la población con mayor riesgo, por disponer de dietas pobres en tiamina, así como los alcohólicos crónicos. Además, la utilización rápida de hidratos de carbono en pacientes con niveles bajos de tiamina puede provocar un consumo acelerado de tiamina: esto ocurre en personas malnutridas a las que se administra glucosa como elemento fundamental de la dieta. En las situaciones de deficiencia aguda está indica- da la administración parenteral de las primeras dosis, pero la forma más habitual es la vía oral. La dosis varía según la situación clínica entre 5 y 50 mg/día. Ha sido —y desgraciadamente todavía es— un hábito inveterado prescribir tiamina sola o en asociación a vita- minas B6 y Bl2 en neuropatías que, lógicamente, cursan con síntomas parecidos a las neuropatías producidas por las correspondientes deficiencias; si no hay déficit vita- mínico, la eficacia de estos preparados es absolutamente nula. Sorprende lo arraigado del hábito prescriptivo a pe- sar de la frecuencia con que se indica su inutilidad. C. RIBOFLAVINA 1. Características químicas Es un pigmento de color anaranjado-amarillo, muy sensible a la luz, sobre todo a pH ácido; es una aloxazina que contiene una molécula de ribosa (fig. 59-4). Sus de- rivados principales son dos: las coenzimas riboflavina- 5'-fosfato (FMN) y flavín-adenín-dinucleótido (FAD). El producto comercial puede ser la riboflavina como tal o el FMN, cuya solubilidad es mayor. Se encuentra en levaduras, leche, carne, huevos, al- gunos pescados (sardinas) y verduras de hoja verde (es- pinacas, broccoli, etc.). 59. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles 1001 2. Funciones biológicas El FMN y el FAD son coenzimas que actúan como ele- mentos intermediarios en la transferencia de electrones de las reacciones biológicas de oxidación y reducción. Como tales se encuentran asociadas a las flavoproteínas que pueden formar parte de las oxidasas, si su funciona- miento es aerobio, o de las deshidrogenasas, si es anae- robio. Las oxidasas transfieren directamente el hidrógeno al oxígeno molecular para formar peróxido de hidróge- no. En las reacciones anaerobias, las flavoproteínas for- man parte de una cadena que asocia la oxidación del sus- trato con la fosforilación y síntesis de ATP; esta reacción requiere frecuentemente NAD y citocromos, y el hidró- geno resultante de la oxidación del sustrato se convierte en H2O. Las oxidasas y las deshidrogenasas son muy numerosas e intervienen en importantes reacciones del metabolismo intermediario de principios inmediatos, oxidaciones de fármacos, etc. Su enumeración y su análisis rebasan los objetivos y límites de este capítulo. Los signos más característicos de la deficiencia de riboflavina aparecen en forma de estomatitis, glositis, queilosis, dermatitis seborreica en cara, tronco y extremi- dades, anemia normocrómica y normocítica con reticulo- citopenia y neuropatías periféricas; es fácil que se acom- pañen o combinen con otros síntomas por deficiencias de otras vitaminas. 3. Características farmacocinéticas La riboflavina se absorbe como tal en el intestino por transporte activo; el FMN es previamente hidrolizado en riboflavina libre, pero en las células de la mucosa se vuelve a fosforilar mediante la flavín-cinasa. El FMN en el hí- gado es transformado en FAD; existe una fluida inter- conversión entre las tres formas de riboflavina. La capa- cidad de almacenamiento en los tejidos es pequeña, por lo que la administración en exceso se pierde con faci- lidad. La tiroxina regula la flavín-cinasa de los tejidos, fa- cilitando su actividad. La clorpromazina, análogo es- tructural de la riboflavina, impide la incorporación de la vitamina al FAD.4. Aplicaciones terapéuticas Se emplea para tratar o prevenir deficiencias dieté- ticas, a la dosis de 5-10 mg/día. D. ÁCIDO NICOTÍNICO 1. Características químicas E1 ácido nicotínico y su amida, la nicotinamida, son los factores antipelagra que en el organismo adoptan formas de extraordinaria importancia como coenzimas de las reacciones de oxidación-reducción: el nicotina- mido-adenín-dinucleótido (NAD) y el nicotinamido- adenín-dinucleótido-fosfato (NADP) (fig. 59-4). Se encuentran en abundancia en el hígado y la carne de diversos animales, pescados, pan integral, cereales, le- gumbres y frutos secos. Además, los alimentos ricos en triptófano son una buena fuente de ácido nicotínico por- que aquél se convierte en ácido quinolénico y nicotinato mononucleótido en el hígado. El análogo 6-aminonicotinamida se comporta como antagonista al convertirse en 6-AmN-NAD; tiene gran capacidad teratógena. 2. Funciones biológicas Los alimentos que contienen triptófano y piridín- nucleótidos son digeridos en el intestino para dejar libres el triptófano y el ácido nicotínico. Tras su absorción, am- bos se convierten en el hígado en NAD; éste es cataboli- zado en nicotinamida, que pasa a la circulación general. Tanto el ácido nicotínico como la nicotinamida presen- tes en la circulación son captados por las células de los di- versos tejidos para formar intracelularmente sus corres- pondientes nucleótidos piridínicos (fig. 59-5). Tanto el NAD como el NADP actúan como coen- zimas de unas 40 deshidrogenasas que catalizan las reacciones de oxidación-reducción en los tejidos. Las coenzimas intervienen como elementos oxidantes que Ácido nicotínico Ribonucleótido del ácido nicotínico Desamido-nicotín- adenín-dinucleótido NAD NADP NMN Nicotinamida Ácido quinolínico Triptófano PRPP PP ATP ATP PPi Glutamina+ATP Glutamato+ADP+P ADP Fig. 59-5. Síntesis de nucleótidos del ácido nicotínico. 1002 Farmacología humana aceptan electrones e hidrógeno a partir de diversos sus- tratos y así se reducen: NAD+ ® NADH NADP+ ® NADPH Las formas reducidas son reoxidadas por flavopro- teínas. En la tabla 59-1 se enumeran las principales enzi- mas que catalizan la deshidrogenación, reducción y oxi- dación mediante utilización de piridín-nucleótidos. La deficiencia de estos factores produce la pelagra, que afecta la piel, el tracto gastrointestinal y el SNC, con sín- tomas de gravedad variable. La cantidad mínima de ácido nicotínico es de 6,6 mg/1.000 calorías; el triptófano puede suplir parte de este aporte, en una relación de 60 mg de triptófano por 1 mg de ácido nicotínico. 3. Características farmacocinéticas El ácido nicotínico y la nicotinamida se absorben muy bien en el tubo digestivo, por difusión pasiva. Se distribuyen a través de los tejidos, aunque el paso al cerebro puede depender de sistemas de transporte sa- turables. Tabla 59-1. Algunas de las enzimas que catalizan reacciones de deshidrogenación, reducción y oxidación, y requieren piri- dín-nucleótidos Alcohol-deshidrogenasa Aldehído-deshidrogenasa NADH-citocromo C-reductasa NADPH-citocromo C-reductasa Dihidroorótico-deshidrogenasa Betaína-aldehído-deshidrogenasa Esteroide-deshidrogenasas 6-Fosfoglucónico-deshidrogenasas Fenilesterasas Fenilalanín-deshidrogenasa Glutatión-reductasa Glucosa-deshidrogenasa Galactosa-deshidrogenasa Glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa UDP-glucosa-deshidrogenasa Glicerol-deshidrogenasa a-Glicerofosfato-deshidrogenasa Gliceraldehído-3-fosfato-deshidrogenasa Inositol-deshidrogenasa Hidroxilamín-reductasa b-Hidroxibutírico-deshidrogenasa b-Hidroxiacil-deshidrogenasa Glutámico-deshidrogenasa a-Cetoglutárico-deshidrogenasa Isocítrico-deshidrogenasa Lipoico-deshidrogenasa Sorbitol-deshidrogenasa Piruvato-deshidrogenasa Málico-deshidrogenasa Enzima málica La semivida plasmática es corta. Aparte ser utilizados para la síntesis de nucleótidos, antes descrita, se forman derivados inactivos: N1-metilnicotinamida, ácido nicoti- núrico y otros. 4. Reacciones adversas A dosis estrictamente vitamínicas no producen efectos adversos; cuando el ácido nicotínico se emplea en dosis farmacológicas como vasodilatador o como hipocoleste- rolemiante, aparecen bastantes reacciones molestas que se describen en los capítulos respectivos (v. caps. 41 y 55). 5. Aplicaciones terapéuticas En caso de pelagra se administran 50 mg por vía oral hasta 10 veces al día; si no se puede usar dicha vía, se ad- ministra IV, 24 mg 2 veces o más al día. Puede aparecer pelagra en enfermos que no transportan bien el triptó- fano o que tienen tumores carcinoides y utilizan el trip- tófano para sintetizar 5-hidroxitriptamina. Para el tratamiento de las hiperlipoproteinemias, con- súltese el capítulo 55. E. PIRIDOXINA 1. Características químicas La vitamina B6 comprende tres formas derivadas de la 3-hidroxi-2-metilpiridina: piridoxina (o piridoxol), piridoxal y piridoxamina (fig. 59-4). El piridoxal y la pi- ridoxamina se encuentran habitualmente en los tejidos animales, mientras que la piridoxina es la forma predo- minante en las plantas; su actividad es similar. Las formas activas de estos compuestos son el piridoxal-5-fosfato y la piridoxamina-5-fosfato, que se forman mediante la acción de las correspondientes cinasas, y funcio- nan como coenzimas de numerosas enzimas. El produc- to comercialmente disponible es el clorhidrato de piri- doxina. Existen varios análogos con capacidad antagonista que compiten con los sitios de fijación a la apoenzima o bien reaccionan con el piridoxal-5-fosfato para formar com- puestos inactivos. El antagonista más usado es la des- oxipiridina, pero también lo son la L-dopa, la cicloserina, la isoniazida, la penicilamina y otros productos naturales. Las fuentes naturales más abundantes en piridoxina son la carne, el hígado, harinas y cereales integrales, ver- duras, semillas y frutos secos, pero el producto es lábil y se puede inactivar parcialmente con la cocción de ali- mentos, la luz ultravioleta y la oxidación. 2. Funciones biológicas El piridoxal-5-fosfato actúa en prácticamente todas las reacciones metabólicas de los aminoácidos: transamina- 59. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles 1003 ción por aminotransferasas, desaminación no oxidativa, descarboxilación y desulfuración. Por ello, el número de reacciones en que interviene es amplísimo. Además, ac- túa en la síntesis de la 5-hidroxitriptamina a partir del triptófano, de la noradrenalina (descarboxilación de la dopa), en la conversión del triptófano en ácido nicotí- nico, en la desulfuración de la cisteína y la homocisteína, en la biosíntesis de porfirinas, en la fosforilación del glu- cógeno, etc. La deficiencia de vitamina B6 se manifiesta en múl- tiples sistemas, predominando la anemia hipocrómica microcítica, la pérdida de peso, los vómitos, la hiperirri- tabilidad, las convulsiones epileptiformes (niños), los signos de depresión y confusión (adultos), las neuritis pe- riféricas y diversas alteraciones de la piel. 3. Características farmacocinéticas Se absorben bien todas las formas en el yeyuno; en el plasma se fijan a proteínas. Se distribuyen amplia- mente por todos los tejidos, en particular como pirido- xal-5-fosfato y piridoxamina-5-fosfato; el depósito de mayor tamaño es la masa muscular, por estar unido el piridoxal-5-fosfato a la glucógeno-fosforilasa. El prin- cipal metabolito que se elimina por orina es el ácido 4-pi- ridóxico, inactivo. Incrementa la metabolización periférica de la L-dopa, reduciendo su actividad; ello no ocurre cuando la L-dopa es administrada en asociación con inhibidores de la des- carboxilasa. 4. Reacciones adversas En dosis muy altas (0,5-2 g/día durante períodos pro- longados), la piridoxina provoca una neuropatía senso- rial o síndromes neuropáticos, con inestabilidad de la marcha, adormecimiento de pies, manos y región peri- oral. 5. Aplicaciones terapéuticas Las necesidades diarias de piridoxina se cubren su- ficientemente con 2-3 mg/día; los requerimientos au- mentan durante el embarazo y la lactancia. Con todase- guridad, su aporte es deficitario en el alcohólico con problemas de nutrición. Debe administrarse a pacientes que reciben trata- miento con fármacos que alteran la actividad de la pi- ridoxina: isoniazida, cicloserina, penicilamina, hidra- lazina y estrógenos, aumentando la dosis a 50 mg/día. Hay una anemia sideroblástica que responde a la piri- doxina, requiriendo dosis muy altas: 50-5.000 mg/día. En los errores congénitos del metabolismo caracte- rizados por homocistinuria, aciduria xantinúrica y cis- tationinuria, se necesitan también dosis altas de piri- doxina. Se ha recomendado abundantemente la prescripción de vitamina B6 en múltiples cuadros de carácter neu- rológico (central y periférico) o en cuadros que cursan con deficiencia mental de diverso tipo; los buenos re- sultados son siempre de carácter anecdótico, y no se con- firman cuando el estudio se realiza de forma garantizada. Lo mismo parece aplicable a la hiperemesis gravídica. F. ÁCIDO PANTOTÉNICO 1. Características químicas Está formado por la condensación de la b-alanina y un dihidroxiácido denominado ácido pantoico. La forma co- mercial es el pantotenato cálcico; el correspondiente al- cohol es el pantenol, que se absorbe mejor y en el orga- nismo se convierte en ácido pantoténico. En la figura 59-4 está representado dentro de la estructura de la coenzi- ma A. Análogos con propiedades antagonistas son el ácido w-metilpantoténico, la pantoiltaurina y el fenilpantote- nato; también los compuestos alquil o aril-ureido y car- bamato de la porción b-alanina. Se encuentra distribuido muy ampliamente en los ali- mentos; los más abundantes son levaduras, corazón, hí- gado, cerebro, riñón, aguacate, carne, broccoli y salva- do. Es bastante estable y resiste la manipulación de ali- mentos. 2. Funciones biológicas Forma parte de la coenzima A y, como tal, participa en las transferencias del grupo acilo, sirviendo como do- nador y receptor de hidrogeniones. Su incorporación a la coenzima A se realiza siguiendo la vía indicada en la fi- gura 59-6. La coenzima A fija el radical acilo a su grupo SH y lo transfiere en las reacciones enzimáticas propias de la síntesis de ácidos grasos, colesterol, hormonas este- roideas y porfirinas, en la oxidación de los ácidos grasos, del piruvato y del a-cetoglutarato y en numerosas ace- tilaciones biológicas. Su ubicuidad, por lo tanto, es ex- traordinaria, pero además de estar asociado a la coenzima A, existe otra forma de asociación en la que la 4'-fosfo- pantoteína se encuentra ligada a una proteína transpor- tadora de grupos acilo que interviene en las síntesis de ácidos grasos. La deficiencia de ácido pantoténico en la especie hu- mana produce un cuadro caracterizado por sensación urente en los pies, fatiga, debilidad muscular, depresión, insomnio, vómitos, parestesias en las pantorrillas, au- mento de la sensibilidad a la glucosa, disminución en la respuesta eosinopénica a la ACTH y disminución en la producción de anticuerpos. Las necesidades diarias de ácido pantoténico son de alrededor de 4-7 mg/día, estando bien cubiertas con una dieta normal, a pesar de que se pierde el 20-40 % durante 1004 Farmacología humana la preparación de la comida. En el embarazo, las necesi- dades son mayores. 3. Características farmacocinéticas Se absorbe bien en el tubo digestivo; la biodisponi- bilidad del ácido pantoténico presente en la dieta es de alrededor del 50 %. No sufre degradación en el organismo y se elimina por orina en forma activa. 4. Aplicaciones terapéuticas El pantotenato cálcico se encuentra en todos los pre- parados polivitamínicos, para prevenir su deficiencia en las situaciones que requieren el uso de estos preparados. G. BIOTINA 1. Características químicas La biotina puede considerarse la fusión de un anillo de imidazolidona y otro tetrahidrotiofeno, con una cadena lateral de ácido valérico (fig. 59-4); contiene tres carbo- Ácido pantoténico Ácido 4'-fosfopantoténico 4'-Fosfopantotenilcisteína 4'-Fosfopantoteína Defosfocoenzima A Coenzima A ATP ADP ADP CTP+cisteína CDP+Pi CO2 ATP ATP PPi Fig. 59-6. Síntesis de la coenzima A. nos asimétricos que originan ocho estereoisómeros, pero sólo es activa biológicamente la D-biotina. Análogos sin- téticos con menor actividad, pero útiles terapéutica- mente, son la oxibiotina y el biotinol; otro análogo natu- ral activo es la biocitina. En cambio, otros derivados son antagonistas: norbiotina, homobiotina y a-deshidrobio- tina. Algunos compuestos se fijan a la biotina y forman un complejo estable que impide a la biotina actuar bio- lógicamente; tal es el caso de la avidina, una glucopro- teína presente en la clara de huevo. La biotina se encuentra en abundancia en la carne, el hígado, la yema de huevo, las semillas y los granos de arroz, los cereales, los frutos secos, etc. 2. Funciones biológicas Actúa como coenzima en toda una serie de reacciones en las que interviene la transferencia de CO2: carboxila- sas, transcarboxilasas y descarboxilasas. Las reacciones se realizan de acuerdo con el siguiente esquema: a) HCO3 – + ATP + biotina-enzima CO2-biotina-enzima + ADP + Pi b) CO2-biotina-enzima + sustrato sustrato-CO2 + biotina-enzima En las reacciones de carboxilasa, el donador de car- boxilo es el CO2H –, mientras que en las de transcarbo- xilasa el donante es un acil-CoA. En la especie humana, las enzimas que utilizan biotina son la piruvato-carboxilasa (piruvato ® oxaloacetato), la acetil-CoA-carboxilasa (acetil-CoA ® malonil-CoA), la propionil-CoA-carboxilasa (propionil-CoA ® metil- malonil-CoA) y la 3-metenilcrotonil-CoA-carboxilasa (3-metilcrotonil-CoA ® 3-metilgluconil-CoA). La carencia de biotina en la especie humana produce alteraciones descamativas de la piel en forma de derma- titis seborreica en los niños y de dermatitis maculoesca- mosa en los adultos; aparecen también lasitud, somno- lencia, dolores musculares, hiperestesia y parestesias localizadas y, en ocasiones, alopecia. Las necesidades diarias en el adulto son de 100- 200 µg/día y algo menores en los niños. 3. Características farmacocinéticas Se absorbe bien en el tubo digestivo y se distribuye por todo el organismo. La especie humana no rompe los ani- llos de biotina; se elimina por orina como tal o en forma de norbiotina y biotina sulfóxido. 4. Aplicaciones terapéuticas Se emplea, a las dosis recomendadas, para evitar una posible deficiencia en caso de alimentación parenteral. Mg2+ 59. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles 1005 En la dermatitis seborreica del recién nacido, se requie- ren dosis altas: 5-10 mg/día. Existen errores congénitos del metabolismo carac- terizados por una insuficiencia en el metabolismo de las carboxilasas dependientes de biotina. Se presentan de dos maneras: como defecto de una sola enzima o como defi- ciencia combinada de las cuatro enzimas citadas ante- riormente. Los defectos de una sola enzima cursan con problemas de alimentación, vómitos persistentes, hipo- tonía muscular, falta de respuesta, letargia que puede lle- gar al coma y cetoacidosis; en los niños mayores se apre- cian signos de deficiencia mental. Cuando la deficiencia es combinada aparecen acidemia y aciduria, erupción cu- tánea y alopecia; posiblemente exista entonces menor concentración de biotina en el plasma como consecuen- cia de una alteración en su cinética y, de hecho, el trata- miento consiste en aumentar la dosis diaria de biotina hasta varios miligramos al día. En cambio, en caso de de- fecto monoenzimático se trata de una alteración estruc- tural de la enzima y responde mucho menos a la admi- nistración de biotina. BIBLIOGRAFÍA Cinime (trad. de Drug and Therapeutics Bulletin). Uso racional de las vitaminas. Inf Ter Segur Soc 1984; 8: 112-116. Eccles SA. Effects of retinoids on growth and dissemination of ma- lignant tumours: immunological considerations. Biochem Pharma- col 1985; 34: 1599-1610. Herbert V. The antioxidant supplement myth. Am J Clin Nutr 1994; 60: 157-158. Lamb TD. Transduction in vertebrate photoreceptors:the roles of cy- clic GMP and calcium. Trends Neurosci 1986; 9: 224-228. Lefkowitz RJ, Benovic JL, Kobilka B, Caron MG. b-adrenergic re- ceptors and rhodopsin: shedding new light on an old subject. Trends Pharmacol Sci 1986; 7: 444-448. Machlin LJ, ed. Handbook of Vitamins: Nutritional, Biochemical and Clinical Aspects. Nueva York: Marcel Dekker, 1984. Nathans J, Thomas D, Hogness DS. 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Isotretinoin: a review of its pharmacological properties and therapeutic efficacy in acne and other skin disorders. Drugs 1984; 28: 6-37. Índ. Capítulos Índ. Alfabético Vitaminas liposolubles e hidrosolubles I. VITAMINAS LIPOSOLUBLES A. VITAMINA A 1. Características químicas 2. Funciones bioquímicas 2.1. Función en los fotorreceptores 2.2. Crecimiento 3. Actividad de productos sintéticos 4. Características farmacocinéticas 4.1. Vitamina A 4.2. Productos sintéticos 5. Reacciones adversas. Intoxicación 6. Aplicaciones terapéuticas B. VITAMINA E 1. Características químicas 2. Acciones biológicas y mecanismo de acción 3. Características farmacocinéticas 4. Reacciones adversas 5. Aplicaciones terapéuticas C. VITAMINA K 1. Características químicas 2. Funciones biológicas 3. Características farmacocinéticas 4. Reacciones adversas 5. Aplicaciones terapéuticas D. VITAMINA D II. VITAMINAS HIDROSOLUBLES A. ÁCIDO ASCÓRBICO 1. Características químicas 2. Acciones biológicas y mecanismo de acción 3. Características farmacocinéticas 4. Reacciones adversas 5. Aplicaciones terapéuticas B. TIAMINA 1. Características químicas 2. Funciones biológicas 3. Características farmacocinéticas 4. Reacciones adversas 5. Aplicaciones terapéuticas C. RIBOFLAVINA 1. Características químicas 2. Funciones biológicas 3. Características farmacocinéticas 4. Aplicaciones terapéuticas D. ÁCIDO NICOTÍNICO 1. Características químicas 2. Funciones biológicas 3. Características farmacocinéticas 4. Reacciones adversas 5. Aplicaciones terapéuticas E. PIRIDOXINA 1. Características químicas 2. Funciones biológicas 3. Características farmacocinéticas 4. Reacciones adversas 5. Aplicaciones terapéuticas F. ÁCIDO PANTOTÉNICO 1. Características químicas 2. Funciones biológicas 3. Características farmacocinéticas 4. Aplicaciones terapéuticas G. BIOTINA 1. Características químicas 2. Funciones biológicas 3. Características farmacocinéticas 4. Aplicaciones terapéuticas
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